بررسی آزمایشگاهی حذف 4- نونیل‌فنل از محلول‌های آبی توسط گرانول‌های آیروژل اکسیدگرافن- کیتوسان

4 نونیل فنل به‌عنوان یکی از فراوان‌ترین و سمّی‌ترین آلکیل‌فنل‌ها، از موثرترین ترکیبات مختل‌کننده غدد درون‌ریز به شمار می‌آید. این ماده به مقدار زیادی تولید می‌شود و از طریق تخلیه پساب تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به محیط‌های آبی راه می‌یابد. بنابراین، حذف این ماده از پساب شهری و آب‌های سطحی موضوع مهمی است. این پژوهش، با هدف بررسی عملکرد گرانول‌های آیروژل اکسیدگرافن کیتوسان، برای حذف 4 نونیل‌فنل از محلول‌های آبی انجام شد. در این راستا، مشخصات نانوجاذب سنتز شده توسط آنالیزهای sem، tem، ftir، bet و phpzc بررسی شد. سپس مطالعات جذب ناپیوسته به‌صورت مرحله به مرحله برای تعیین رفتار جذب انجام شد. در این روش اثر متغیرهایی مانند دوز جاذب، غلظت 4 نونیل‌فنل، ph، مدت زمان تماس و دما با هدف تعیین جذب بهینه بررسی شد. نتایج نشان داد که کارایی 100 درصد جذب در 10 دقیقه اول در محیط با ph خنثی با غلظت 1.5 میلی‌گرم در لیتر و با 0.8 گرم در لیتر جاذب بود. نتایج به‌دست آمده با سینتیک‌ها و ایزوترم‌های مختلف مقایسه و مشخص شد که جذب 4 نونیل‌فنل با جاذب سنتز شده از مدل‌های سینتیک شبه‌مرتبه دوم (0.999>r2) و ایزوترم (0.998>r2) تبعیت کرده و حداکثر ظرفیت جذب جاذب 70.97 میلی‌گرم برگرم بود. مطالعه ترمودینامیک نشان داد که فرایند جذب خودبه‌خودی و انعطاف‌پذیر (δg منفی)، گرماگیر (h∆ مثبت) و برگشت‌پذیر (δs مثبت) بود.

Experimental Study of 4-Nonylphenol Removal from Aquatic Solutions Using Graphene Oxide Chitosan Aerogel Beads

4Nonylphenol (4NP) as one of the most abundant and toxic alkylphenols is the most effective of endocrine disruptive compounds. It is produced in high quantities and then enters the aquatic environment via discharge of sewage treatment effluents. Therefore, its removal from surface water and municipal wastewater effluents is more commonly considered. This study has been done with the aim of the investigation of the grapheneoxide chitosan aerogel beads’ performance for removal of 4NP from aquatic solutions. In this regard, the characteristics of the synthesized nanoadsorbent have been investigated by SEM, TEM, FTIR, BET and pHpzc techniques. Then, batch adsorption experiments have been done to determine the adsorption behavior. In this method, the effect of some parameters such as adsorbent dosage, 4NP concentration, pH, contact time, and temperature was evaluated with the aim of determining optimum conditions. The results show that the adsorption efficiency could reach 100% in 10 min at neutral pH with 1.5 mg/L of 4NP concentration and 0.8 g/L of the adsorbent. The achieved results were compared with different kinetic and isotherm models, which found that the 4NP adsorption by the synthesized nanoadsorbent are explained by the PseudoSecondOrder kinetic (R2=0.9992) and DubininRadushkevich isotherm (R2=0.9988) models with the adsorbents’ maximum capacity of 70.97 mg/g. Thermodynamic investigations indicated that the adsorption process was spontaneous and feasible (ΔG), endothermic (+ΔH), and reversible (+ΔS).